Lezioni di Impianti di trattamento delle acque reflue

solid susp: Portano allo sviluppo di depositi di fango e a condizioni anaerobiche se l'acqua non trattata e scaricata in ambienti acquatici.

composti organici: Costituiti da proteine, carboidrati e grassi, aumentano il consumo di BOD e COD.

patogeni: Le malattie contagiose possono essere trasmesse da organismi patogeni presenti nelle acque reflue.

nutrienti: Azoto, fosforo e carbonio sono nutrienti essenziali alla crescita, possono indurre il processo di eutrofizzazione.

inquinnate prioritari: Composti organici ed inorganici selezionati sulla base di effetti cancerogeni, mutageni o di tossicità acuta.

composti organici recalcitranti: Tendono a resistere ai metodi convenzionali di trattamento delle acque reflue (tensioattivi, fenoli).

metalli pesanti: Provenienti da attività industriale.

composti inorganici disciolti: I costituenti inorganici quali calcio, sodio e solfeti provengono da origini domestiche.

Termini tecnico-scientifici

aerobico: Ambiente ricco di ossigeno.

anaerobico: Ambiente totalmente privo di ossigeno.

anossico: Ambiente privo di O2 disciolto, ma ricco di ossigeno combinato (legato quindi alle sostanze).

BOD5: Domanda di ossigeno biochimics [mg/l di O2] consumato come misura indiretta del carico organico inquinante, rappresenta quanto ossigeno è richiesto dai batteri per biodegradare il carico organico in 5 giorni.

COD: Domanda di ossigeno chimico [mg/l di O2] consumato come misura indiretta del carico organico inquinante totale (biodegradabile e non). Rappresenta quanto O2 è necessario per ossidare totalmente il carico organico per via chimica.

colloidi: Solidi sospesi soggetti a fenomeni superficiali di repulsione elettrostatica.

Solidi

Solidi totali (TS): Somma dei solidi sospesi e filtrabili.

Solidi totali volatili (TVS): Frazione volatile dei solidi totali ossidabile a 550 °C.

Solidi sospesi totali (TSS): Frazione solida contenuta in un’acqua recuperabile tramite filtrazione a 0,45 micron.

Solidi sospesi totali volatili (TVSS): Frazione dei solidi sospesi ossidabile a 550 °C che rappresenta la frazione organica dei solidi sospesi.

Determinazione dei solidi totali (TS)

Si mette un volume di acqua in stufa a 105 °C, l’acqua evapora e rimangono sul fondo i SOLIDI TOTALI (validati per differenza di peso).

Determinazione dei solidi totali volatili (TVS)

Lo stesso campione essiccato in stufa è portato in una muffola a 550 °C (si evidenzia i solidi volatili per differenza di peso).

Determinazione solidi sedimentabili

Si utilizza un cono Imhoff, campione a volume noto. Se protetto, AAT prende un tempo di determinazione di 30 minuti, si crea uno strato di solido sul fondo che sono i solidi sedimentabili.

Mettendo il filtro in stufa a 105 °C sono determinati i solidi SOSPESI TOTALI; se poi il filtro è messo in muffola a 550 °C sono determinati quelli volatili.

Determinazione solidi colloidali

Questi vengono ottenuti sul filtro a 0,45 micron. Il contenitore di acqua è ricco di colloidi, lo si mette in stufa a 105 °C.

Sedimentazione tipo 3

(sedimentazione di massa)

Si effettua una valutazione sperimentale in cui si mette in un cilindro una quantità nota di volume con particelle all'interno e si studia l'evolvere della situazione al termine _ti fino _tm+1.

Sedimentazione tipo 4

Al tempo _tm+1 la sedimentazione è caratterizzata dall’espulsione dell’acqua che si trova nella zona sedimentata sul fondo.

Portata media nera

Qmm = C_p N_ab / 86.400

• C = coefficiente di sfioro in fognatura = 0,8
• D = dotazione idrica espressa in l/ab_d (fognatura del centro dotato)
• N = numero di abitanti equivalenti

Abitanti equivalenti: parametro con cui si intende gli abitanti residenti, fluttuanti ma anche il quantitativo di refluo prodotto da attività commerciali/industriali.

Qpi = C_p Qmm - La portata nera di punta dipende dal coefficiente di punta che è piccolo per un centro dotato grande e grande per un centro dotato piccolo.

maggiore la precipitazione successiva potrebbe poco efficiente ecausa della forte azione di trascinamento.Se la velocità fosse minore di 0,4 m/s, il materiale solidotrasportato sedimenterebbe nel canale stesso.

PROCESSI BIOLOGICILe sostanze a contatto con l’ossigeno e per opera della biomassatramite il processo biologico si traduce in nuova biomassa eH₂O + CO₂ (degradati = prodotti di scarto).

substrato catalyticC₆H₅O₇N + O₂ → C₅H₄O₂N + H₂O + CO₂

I batteri possono vivere sia in condizioni aerobiche (batteriaerobici) o in condizioni anaerobiche (batteri anaerobici).L’energia necessaria per far avvenire la reazione si può ricavaredalla sostanza organica (processo CHEMIOSINTESI) e dalla luce(processo FOTOSINTETICO).

AUTOTROFI: organismi come funghi e piante che si nutronodal carbonio inorganico (CO₂).

ETEROTROFI: Esempio l’uomo che si nutre di altri organismi.Reazione ANABOLICA → si genera nuovo materiale cellulare.Reazione CATABOLICA → si genera più CO₂ e H₂O.

I microrganismi degradano la sostanza disciolta e anchequelle in SOSPENSIONE mediante la formazione di enzimi extracellulare.Gli enzimi idrolizzano il materiale rendendoloassorbire e quindi meno complesso.

Fattori che influenzano la velocità di digestione:

• Dipende se la sostanza da degradare è organica o a base di notiquindi dalla NATURA DEL SUBSTRATO;
• TEMPERATURA: più è alta la temperatura, più il processo è rapido;
• pH: se è alta il pH alcune sostanze possono precipitare;
• CONCENTRAZIONE DI SUBSTRATO: influisce sulle velocità, perché piùacque ricche di substrato la concentrazione di biomassa si realizzainficiano il processo;
• OSSIGENO: determina il tipo di reazione, aerobica o an).

Tipologie di aerazione utilizzate

Aerazione meccanica superficiale

Una turbina è posta nello vasca per creare un moto turbolento che favorisce l'ossigenazione del liquame. Si evitano delle zone morte nella vasca o tende a crearle locale e ancorate con dei setti per aumentarne la turbolenza.

Un altro fattore che incide è il grado di sommergenza della turbina e si pone questa ad almeno 1 metro metro.

Insufflazione d'aria

Consiste nel mettere dei diffusori, che sono delle piastre porose a fondo vasca ed hanno fori di diverse dimensioni. Si preferisce aver fori di piccole dimensioni perché si ha una superficie specifica maggiore a parità di quantità di aria e in questo caso si solubilizzano un quantitativo maggiore di ossigeno. Le piastre può essere:

• bolle fini _d < 3mm
• bolle medie 3mm < _d < 5mm
• bolle grossi _d > 5mm

Il problema del diffusore a bolle fini è che i pori delle intasano creando del intasano. Lo vantaggio del calcare i diffusori a fondo vasca è nel momento in cui i rompe un diffusore di deve risalire la vasca e movimento. Però non va rimuovere il processo biologico. Lo vantaggio dell'aerazione superficiale è l'esportazione della tubine a fenomeni di corrosione. Ossidazione una fredda il pressino bollcate può rallentare. Esiste un terzo sistema di aerazione definito ibrido nello vasca possono essere allessate tubazioni d'axie immesso ossia l'ossigeno, alle estremità sono presenti ventola di permutazione